本文作者:孤花自赏

科学家重温旅行者2号数据,揭开了天王星奇异斑点之谜

孤花自赏 6个月前 ( 04-07 ) 321 抢沙发
科学家重温旅行者2号数据,揭开了天王星奇异斑点之谜摘要: 在旅行者2号的历史数据中发现了来自天王星的旧气体团一个动画显示了天王星奇怪的磁场。黄色箭头指向太阳和深蓝色箭头代表行星的轴。美国宇航局标志性的旅行者2号宇宙飞船30多年前在天王星收...

在旅行者2号的历史数据中发现了来自天王星的旧气体团

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一个动画显示了天王星奇怪的磁场。黄色箭头指向太阳和深蓝色箭头代表行星的轴。

美国宇航局标志性的旅行者2号宇宙飞船30多年前在天王星收集到的数据中,隐藏着一个巨大的气泡的特征,这个气泡可能偷走了地球上一团含气的大气层。

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根据科学家们对旅行者二号观察天王星四周磁场的分析存档,之前已经研究过这些测量,但是仅仅使用了一种相对粗糙的视角。相反在一项新的研究中,科学家们每两秒看一下那些测量,那能显示出过去遗漏了哪些细节。在航天飞船穿过天王星48小时的航程中,磁场中突然出现"之字形",读数持续仅仅一秒。由于航天飞船飞得如此之快,这个在旅行者二号数据中的小晃动代表着更大的事情。

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具体来说,新研究背后的科学家们认为"之"字形标记出一个等离子体团的位置,一种在1986年1月的飞行时间中没有了解好的结构体。但是直到现在,等离子体团已经赢得了科学家们的尊重,一个等离子体团就是等离子体中一个巨大的气泡,等离子体是一种带电粒子。等离子体团能够从磁性套筒中脱离,而磁性套筒像一滴泪珠一样环绕一个星球。科学家们已经在地球和附近的星球研究这些结构体,但是从来没有在天王星以及附近的海王星研究过,因为旅行者二号的数据只是来自那些参观过的星球。科学家们想要了解等离子体团,是因为这些结构体能将带电粒子从星球的大气层中拉出来带入太空,如果你想要改变一个星球的大气层,你就改变了星球。天王星的情况尤其复杂,因为这个星球侧着转动,而且它的磁场偏离轴的两端,全部的星球都在水平方向上。

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旅行者二号于1986年1月14号拍到天王星照片。


因为旅行者二号径直飞过等离子体团,科学家们能够用存档数据测量出这个结构体,根据美国宇航局的一项声明,他们认为宽大约为250000英里(400000千米)长大约为127000英里(204000千米)。理想情况下,科学家们将拼合更多对天王星磁场的观察,足够到更好的理解这个现象是在过去如何塑造了这个星球的形状。但是那将来要求另一艘宇宙飞船拜访世界陌生的另一面。《地球物理通讯》月刊出版的八月刊描述了这项研究,美国宇航局宣布了这个发现。

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相关知识

旅行者2号是由NASA(美国国家航空航天局)于1977年8月20日所发射的一枚用来探究外太空的行星太空探测器。作为旅行者系列工程之一的旅行者2号,它的发射时间早于身为同系列探测仪的旅行者1号16天,且运行轨迹将耗费更长的时间以达到木星与土星,但这也提高2号与天王星与海王星相汇的可能。

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旅行者2号是唯一能观察到两个冰状行星任意一个的空间测探仪。它也是五个探测器中第四个能实现太阳系逃逸速度的,而这让其具备了驶离太阳系的能力。在1986年、1981年、1976年,分别观察到天王星系统、土星系统与木星系统之后,旅行者2号于在1989年10月2日以海王星系统的探索为终,结束它最初的使命。 现在,旅行者2号正进行着新增的任务,探索太阳系之外的太空,截止到2020年3月26日,该项任务已延续了42年7月6天。旅行者2号也依然与NASA通过深空探测网维持着联系。

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2018年11月5日,距离太阳122个天文单位(1.83x1010千米,约为16:58光年)处,旅行者2号驶离日球顶层,同2012年的旅行者1号一样驶入了星际介质(ISM),一个不受太阳系所影响的外太空。旅行者2号自此开启了星际等离子体的密度与温度的首次直接测量。

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天王星是太阳的第七颗行星。它拥有太阳系中第三大的行星半径与第四大的行星质量。于构成上与海王星相似,不同于更大的气态行星木星与土星,天王星与海王星两者均具备大型块状的化学构成物质。出于这个原因,科学家们通常划分天王星与海王星为冰状行星,以区别于气态行星。类似于木星与土星,天王星的大气主要是由氢气与氦气构成,但其包含了更多的被冰冻的物质,如水、氨气与甲烷,以及其他碳氢化合物等。天王星也具备全太阳系最寒冷的行星大气层,最低可达49单位开尔文(为−224 °C; −371 °F),以及一个复杂的、分层的云状结构,其中水构成了云层的最底端而甲烷构成了最顶端。天王星的内部则主要由冰块与岩石构成。


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